JP4495585B2 - Resin lens mold - Google Patents
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本発明は、樹脂レンズの成形型に関し、特に直径が数mm程度以下の微小レンズの成形に適した成形型に関する。 The present invention relates to a resin lens mold, and more particularly to a mold suitable for molding a microlens having a diameter of about several millimeters or less.
レンズを樹脂材料で成形する際に用いる従来の成形型は、表裏のレンズ面に対応する鏡面を有する一対の鏡面コアの一方を固定側、他方を可動側としている。この固定側鏡面コアは固定鏡面コア用胴型のコア支持孔に挿入固定されており、可動側の鏡面コアは可動鏡面コア用胴型のコア摺動支持孔に摺動可能に支持されている。この成形型では、一対の胴型を閉じて一対の鏡面コアの間の成形空間で成形を終了した後に一対の胴型を開き、その後、可動鏡面コアをコア摺動支持孔に対して摺動させることで、可動鏡面コア用胴型から突き出して樹脂レンズ(成形終了品)を取り出している。
ところがこの従来の成形型では、成形するレンズが直径数mm程度以下の微小レンズとなると、十分な光学性能が得られないことが明らかになってきた。諸収差、特にコマ収差が大きく出てしまう。従って本発明は、微小レンズを高精度に成形できる成形型を得ることを目的とする。 However, in this conventional mold, it has become clear that sufficient optical performance cannot be obtained when the lens to be molded is a microlens having a diameter of about several millimeters or less. Various aberrations, particularly coma aberration, are greatly generated. Accordingly, an object of the present invention is to obtain a mold that can mold a microlens with high accuracy.
本発明者は、微小レンズの成形において特にコマ収差が大きくなる原因を追及した結果、従来の成形型では、鏡面コアの一方の可動鏡面コアを、対応する胴型のコア支持孔に対して摺動させているため、摺動クリアランスが必要であり、このクリアランスが面精度に悪影響を与えるという結論に達してなされたものである。
また、従来の樹脂レンズの成形において、イジェクトピンを使用するタイプでは、イジェクトピンが円形のレンズの周縁一部に当接するため、成形精度に悪影響を与える。
As a result of pursuing the cause of particularly large coma aberration in the molding of the microlens, the present inventor slidably moves one movable mirror core of the mirror core with respect to the corresponding core support hole of the barrel mold. Since it is moved, a sliding clearance is necessary, and the conclusion was reached that this clearance adversely affects surface accuracy.
Further, in the conventional molding of resin lenses, in the type using an eject pin, the eject pin is brought into contact with a part of the peripheral edge of the circular lens, which adversely affects molding accuracy.
本発明は、表裏のレンズ面に対応する成形鏡面を有する一対の鏡面コアを、開閉可能な一対の胴型のコア支持孔にそれぞれ挿入支持した樹脂レンズの成形型において、一対の鏡面コアを対応する胴型のコア支持孔にそれぞれ挿入して固定し、一対の胴型の少なくとも一方に、該一対の胴型のパーティングラインに臨ませて、一対の鏡面コアによる成形空間から放射方向に延びる少なくとも二つの径方向突起形成空間を形成し、一対の胴型のいずれか一方に、この径方向突起形成空間に延びるイジェクトピンを進退自在に支持し、さらに一対の鏡面コアは、先端部に成形鏡面を有する小径部と、この小径部に連なる大径部とを有しており、この一対の鏡面コアに対応する一対の胴型にはそれぞれ、この小径部と大径部に対応する小径コア支持孔と大径コア支持孔が形成されており、各鏡面コアの小径部と胴型の小径コア支持孔との間のクリアランスは、大径部と大径コア支持孔との間のクリアランスより小さく設定されていることを特徴としている。 The present invention relates to a pair of mirror cores in a resin lens molding die in which a pair of mirror cores having molding mirror surfaces corresponding to the front and back lens surfaces are inserted and supported in a pair of core support holes that can be opened and closed, respectively. Each of the pair of body molds is inserted into and fixed to a core support hole of the body mold so as to face a parting line of the pair of body molds, and extends radially from a molding space formed by the pair of mirror cores. At least two radial projection forming spaces are formed, and an eject pin extending into the radial projection forming space is supported on one of a pair of body molds so as to be movable forward and backward, and a pair of mirror cores are formed at the tip portion. It has a small-diameter part having a mirror surface and a large-diameter part connected to the small-diameter part, and a pair of body molds corresponding to the pair of mirror-surface cores has a small-diameter core corresponding to the small-diameter part and the large-diameter part, respectively. Support hole A large-diameter core support hole is formed, and the clearance between the small-diameter part of each specular core and the small-diameter core support hole of the body is set smaller than the clearance between the large-diameter part and the large-diameter core support hole. It is characterized by having.
一対の鏡面コアの成形鏡面の曲率半径には大小があるのが普通である。径方向突起形成空間は、成形樹脂レンズの厚さ方向の曲率半径が大きい側に偏らせて形成することが好ましい。 In general, the radius of curvature of the mirror surface of the pair of mirror cores is large or small. The radial protrusion forming space is preferably formed so as to be biased toward the side with the larger curvature radius in the thickness direction of the molded resin lens.
そして、イジェクトピンは、曲率半径の小さい側の鏡面コアを有する胴型に進退可能に支持するのがよい。 The eject pin is preferably supported so as to be capable of advancing and retracting to a body mold having a mirror core on the side with a small curvature radius.
径方向突起形成空間は、120゜間隔で3個設けるのが最も好ましい。Most preferably, three radial protrusion forming spaces are provided at intervals of 120 °.
本発明によれば、直径数mm程度以下の微小レンズを高精度に成形できる成形型を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a molding die capable of molding a minute lens having a diameter of about several millimeters or less with high accuracy.
図1、図2に示すように、パーティングラインPLで開閉可能な一対の胴型10と20にはそれぞれ、同一軸線上に位置するコア支持孔11とコア支持孔21が形成されている。このコア支持孔11とコア支持孔21は、パーティングラインPL側の小径コア支持孔11a、21aと、この小径コア支持孔11a、21aに連なる大径コア支持孔11b、21bとからなっており、大径コア支持孔11b、21bの外側には、同軸に蓋部材固定孔12、22が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of
コア支持孔11とコア支持孔21にはそれぞれ、鏡面コア13と鏡面コア23が挿入支持されている。鏡面コア13は、小径コア支持孔11aに対応する小径部13aと大径コア支持孔11bに対応する大径部13bとを有しており、小径部13aの先端部にパーティングラインPLに臨む成形鏡面13cが形成されている。同様に、鏡面コア23は、小径コア支持孔21aに対応する小径部23aと大径コア支持孔21bに対応する大径部23bとを有しており、小径部23aの先端部にパーティングラインPLに臨む成形鏡面23cが形成されている。この実施形態では、成形鏡面23cの曲率半径(曲率)が成形鏡面13cの曲率半径(曲率)より小さい(大きい)。
The
この鏡面コア13と23はそれぞれ、コア支持孔11と21に挿入した後、蓋部材固定孔12と22に挿入固定される固定蓋14と24に固定ねじ15と25を介して固定され、その成形鏡面13cと成形鏡面23c(及び小径コア支持孔21a)によって、樹脂レンズの成形空間が形成される。この成形空間はパーティングラインPLに臨んでいる。鏡面コア13と固定蓋14の間、鏡面コア23と固定蓋24の間にはそれぞれ適当な厚さのスペーサを介在させることができる。
The
このように、胴型10のコア支持孔11に対して鏡面コア13を挿入固定し、胴型20のコア支持孔21に対して鏡面コア23を挿入固定することで、小径コア支持孔11aと小径部13aの間のクリアランス、及び小径コア支持孔21aと小径部23aとの間のクリアランスを最小にすることができる。具体的には小径コア支持孔11a(小径コア支持孔21a)の直径(成形レンズの直径)が数mm程度のとき、このクリアランスを1μm以下程度とすることができる。従来装置では、小径部13aと小径部23aのいずれか一方を小径コア支持孔11aと小径コア支持孔21aに対して進退可能としているため、このような小さいクリアランスは実現できず、このクリアランスが面精度を悪化させる原因であった。
In this way, by inserting and fixing the
また、大径コア支持孔11bと大径部13bとの間のクリアランス(大径コア支持孔21bと大径部23bとの間のクリアランス)は、この小径コア支持孔11aと小径部13aとの間のクリアランス(小径コア支持孔21aと小径部23aとの間のクリアランス)より大きく設定されている。このように、クリアランスに差を与えることで、鏡面コア13と23のコア支持孔11と21への挿入作業が容易になる。
The clearance between the large-diameter
胴型20には、パーティングラインPLに臨ませて、成形鏡面13cと成形鏡面23cによって形成される成形空間に連通する3個の径方向突起形成空間(凹部)26が形成されている。この径方向突起形成空間26は、成形される樹脂レンズSLの形状を示す図3に明らかなように、樹脂レンズ成形空間の周囲に120゜間隔で設けられている。樹脂レンズSLは、中心円形部SL1と、この3個の径方向突起形成空間26に対応する3個の径方向突起SL2とを一体に有することになる。この径方向突起形成空間26は、樹脂レンズSLの厚さ方向に関して、成形鏡面13c側(つまり曲率半径の大きい側)に偏らせて設けられており、胴型20には、各径方向突起形成空間26に延びるイジェクトピン27を摺動自在に挿入させるピン孔28が形成されている。ピン孔28(イジェクトピン27)は、コア支持孔21と平行に延び、鏡面コア23の大径部23bにはピン孔28と同一軸線上にピン孔23dが形成されている。イジェクトピン27は、イジェクトピン駆動板29によって軸方向に進退できる。胴型10と胴型20には、そのパーティングラインPLに臨ませて成形鏡面13cと成形鏡面23cによって形成される成形空間に連通するゲート(樹脂材料注入部)30が形成されている。
The
上記構成の本成形型による成形は、胴型10と胴型20を型締めした状態において、ゲート30から成形鏡面13cと成形鏡面23cによる成形空間に樹脂材料を注入して行う。すると、成形鏡面13cと成形鏡面23cにより樹脂レンズSLの中心円形部SL1が成形され、径方向突起形成空間26によって径方向突起SL2が成形される。注入樹脂材料が硬化した後、胴型10と胴型20を開くと、曲率半径の小さい成形鏡面23c側に樹脂レンズSLが付着した状態となる。この状態において、イジェクトピン駆動板29を介してイジェクトピン27を径方向突起形成空間26側に突き出すと、樹脂レンズSLの径方向突起SL2が突き出され、成形鏡面23cから離型して取り出される。
Molding by the main mold having the above-described configuration is performed by injecting a resin material from the
以上の実施形態のように、樹脂レンズSLの中心円径部SL1に、径方向突起SL2を形成し、この径方向突起SL2をイジェクトピン27で押圧して離型させることで、樹脂レンズSLの変形(面精度の悪化)が抑制される。また、径方向突起SL2を樹脂レンズSLの曲率半径の小さい面から離間させた(曲率半径の大きい面に接近させた)偏心位置に設け、該曲率半径の小さい面側からイジェクトピン27で突き出すことで、さらに樹脂レンズSLの変形を抑制することができる。なお、樹脂レンズSLの径方向突起SL2は、位置決め突起として利用することが可能であるが、不要な場合は切除することができる。
As in the above embodiment, the radial projection SL2 is formed on the central circular diameter portion SL1 of the resin lens SL, and the radial projection SL2 is pressed with the
10 20 胴型
11 21 コア支持孔
11a 21a 小径コア支持孔
11b 21b 大径コア支持孔
12 22 蓋部材固定孔
13 23 鏡面コア
13a 23a 小径部
13b 23b 大径部
13c 23c 成形鏡面
14 24 固定蓋
15 25 固定ねじ
23d ピン孔
26 径方向突起形成空間(凹部)
27 イジェクトピン
28 ピン孔
29 イジェクトピン駆動板
30 ゲート(樹脂材料注入部)
SL 樹脂レンズ
SL1 中心円形部
SL2 径方向突起
PL パーティングライン
10 20 Body type 11 21
27
SL Resin lens SL1 Center circular part SL2 Radial protrusion PL Parting line
Claims (4)
上記一対の鏡面コアを対応する胴型のコア支持孔にそれぞれ挿入して固定し、
一対の胴型の少なくとも一方に、該一対の胴型のパーティングラインに臨ませて、一対の鏡面コアによる成形空間から放射方向に延びる少なくとも二つの径方向突起形成空間を形成し、
上記一対の胴型のいずれか一方に、この径方向突起形成空間に延びるイジェクトピンを進退自在に支持し、
さらに、上記一対の鏡面コアは、先端部に成形鏡面を有する小径部と、この小径部に連なる大径部とを有しており、この一対の鏡面コアに対応する一対の胴型にはそれぞれ、この小径部と大径部に対応する小径コア支持孔と大径コア支持孔が形成されており、
各鏡面コアの小径部と胴型の小径コア支持孔との間のクリアランスは、大径部と大径コア支持孔との間のクリアランスより小さく設定されていることを特徴とする樹脂レンズの成形型。 In a resin lens molding die in which a pair of mirror cores having molding mirror surfaces corresponding to the front and back lens surfaces are inserted and supported in a pair of core support holes that can be opened and closed, respectively.
The pair of mirror cores are respectively inserted and fixed into corresponding core-shaped core support holes,
At least one of the pair of barrel molds faces at the parting line of the pair of barrel molds, and forms at least two radial projection forming spaces extending in a radial direction from a molding space by the pair of mirror surface cores,
On either one of the pair of body molds, an eject pin extending into the radial protrusion forming space is supported so as to freely advance and retract.
Further, the pair of mirror cores has a small diameter part having a molded mirror surface at the tip part and a large diameter part connected to the small diameter part. The small diameter core support hole and the large diameter core support hole corresponding to the small diameter part and the large diameter part are formed,
Molding of a resin lens characterized in that the clearance between the small-diameter portion of each specular core and the small-diameter core support hole of the body mold is set smaller than the clearance between the large-diameter portion and the large-diameter core support hole. Type.
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